Принцип работы пиролизного котла: характеристики

Принцип работы твердотопливных пиролизных котлов

Традиционные твердотопливные котлы отопления отличаются своей простотой. В их конструкции нет практически ничего, кроме топки, дверок, термометра и теплообменника. Данная простота приводит к низкому КПД и быстрому сгоранию дров.

Поэтому в этом обзоре мы будем рассматривать принцип работы пиролизного котла – он более сложен конструкционно, но у него более высокий КПД. А еще этот агрегат порадует длительным горением от одной закладки дров.

Как это реализуется – расскажет наш обзор.

Работа пиролизного котла не отличается особой сложностью. Но для того чтобы можно было понять все преимущества пиролизной схемы, следует немного поговорить про традиционную схему.

Она предусматривает прямое сгорание дров в топке отопительного агрегата. Выделяемое тепло отправляется через теплообменник в систему отопления.

Еще дикая часть тепла улетает в дымоходную трубу, отправляясь в атмосферу.

Обратите внимание

Простота принципа работы традиционного котла позволяет не заморачиваться с усложнением его конструкции. Тут всего два важных узла – это топка тех или иных размеров, а также теплообменник, изготовленный из стали или чугуна.

Никаких систем автоматики здесь нет, а регулировка температуры осуществляется путем открытия или закрытия дверцы поддувала. Нужный режим работы контролируется с помощью термометра.

В отличие от пиролизных котлов, интенсивность горения регулируется в минимальных пределах.

Давайте посмотрим, в чем заключаются недостатки схемы прямого сгорания древесного топлива:

  • Слишком быстрое сгорание, почти неконтролируемое – не позволяет выставить нужный режим работы;
  • Нельзя подключить следящую электронику – все операции по регулировке интенсивности горения придется проделывать самостоятельно, с помощью заслонки;
  • Пониженный КПД – принцип работы классических котлов, в отличие от пиролизных, подразумевает удаление большого количества тепла в атмосферу. Одновременно с этим отмечается пониженная теплотворная способность дров при их естественном горении;
  • Нужно постоянно подбрасывать все новые порции дров – особенно если агрегат не оснащен большой топочной камерой.

Но есть и неоспоримые преимущества:

Разнообразие возможных видов топлива для твердотопливных пиролизных котлов поражает воображение: дрова, брикеты, опилки, измельченные ветки, пеллеты, кокс, уголь, торф.

  • Энергонезависимость – в отличие от пиролизных котлов, принцип действия традиционных агрегатов не предусматривает подключения к электросети;
  • Предельная простота конструкции – единственное, что может тут сломаться, это теплообменник. Но поломки можно избежать, если выбрать котел с теплообменником из чугуна;
  • Нетребовательность к дровам – если в топке уже горит порция древесины, в нее можно докинуть даже полусырые поленья. Не имеет особого значения и сорт древесины;
  • Доступная стоимость – пиролизные котлы, о принципе работы которых мы будем рассказывать в данном обзоре, стоят существенно дороже.

Таким образом, даже у самого несовершенного оборудования можно отыскать те или иные недостатки.

Традиционные котлы, в отличие от большинства пиролизных, оптимальны для обогрева загородных домов, не подключенных к электрическим сетям.

Принцип работы пиролизного котла заключается в генерации горючих газов и из последующего сжигания. Для того чтобы можно было понять, как он работает, следует вспомнить интересный опыт из школьного учебника физика.

Там предлагалось заключить немного древесной щепы в стеклянную колбу, заткнутой пробкой с тонкой трубкой. Колба помещалась под горелку, спустя некоторое время в ней начиналась реакция пиролиза.

После этого из трубки начинали выходить горючие газы, которые легко поджигались и горели ярким пламенем.

Принцип действия пиролизного котла основан на аналогичной реакции, только в больших масштабах. Здесь задействованы две камеры:

  • Камера сгорания – в ней осуществляется предварительный розжиг топлива, после чего дрова находятся здесь в режиме медленного тления, с ограниченным доступом воздуха;
  • Камера дожигания – здесь горят продукты пиролиза, рождая тепло, отправляющееся в жаротрубный теплообменник.

Все это хозяйство охлаждается водяной рубашкой.

Изучая принцип работы пиролизного котла, вам может показаться, что эффективность данной методики крайне мала. На самом деле газов выделяется очень и очень много. Если заглянуть в камеру дожигания, мы увидим там мощное ревущее пламя, выделяющее дикое количество тепловой энергии.

Камеры сгорания в пиролизных котлах могут располагаться в любых последовательностях. Например, друг над другом или последовательно, друг за другом. Также встречаются агрегаты, в которых дожигание осуществляется под основной топкой.

Регулировка интенсивности горения осуществляется с помощью дутьевого вентилятора или с помощью дверки поддувала.

Важно

Следует отметить, что диапазон регулировки достаточно большой – при необходимости, пламя может быть потушено практически полностью.

Принцип работы пиролизного котла предусматривает предварительный розжиг древесного топлива. Нам нужно, чтобы дрова хорошо занялись пламенем.

Для этого открываются дроссельная заслонка и поддувало, в топку закладывается порция дров с мелкими лучинками для розжига. Поджигаем, дожидаемся появления устойчивого костерка.

Теперь наш пиролизный котел готов к полноценному запуску. Производим следующие действия:

Благодаря конструкции пиролизного котла горячий воздух вылетает в дымоход не сразу, а проходит сначала через специальный отсек. Это позволяет системе значительно повысить свой КПД в сравнении с обычными котлами.

  • Закрываем дроссельную заслонку;
  • Закрываем дверцу поддувала;
  • Включаем автоматику;
  • Наблюдаем за ростом температуры в системе.

Давайте посмотрим, как работает пиролизный котел внутри – здесь происходит масса интересного. Во-первых, после перекрытия доступа кислорода наше веселое пламя превращается в тлеющие угольки.

А во-вторых, после запуска автоматики включается дутьевой вентилятор, продукты пиролиза направляются в камеру дожигания, где начинает бушевать мощное пламя. Такой принцип работы реализуется во всех пиролизных котлах.

Различия только в схеме регулировки – где-то за автоматическую регулировку отвечает электроника, а где-то простая механика.

Интересны и физико-химические процессы, происходящие в пиролизных котлах. Принцип работы традиционных агрегатов заключается в прямом сгорании, когда пламя играет прямо на поверхности дров.

Здесь же все происходит по-другому. Горение в основной топке происходит примерно при +400-500 градусах, что на порядок меньше, чем в традиционных агрегатах.

Отправляясь в камеру дожигания, продукты пиролиза сгорают при температуре до +1100-1200 градусов.

Совет

Максимальная температура наблюдается на самом конце факела, минимальная температура – у его основания.

Дутьевой вентилятор позволяет нагнетать пламя пиролизных газов до очень высоких температур. Вместо него порой используют поддувало, но эффективность подобного решения оставляет желать лучшего.

Еще одно интересное отличие в принципах работы заключается в температуре выхлопных газов. В традиционных отопительных агрегатах она составляет +300-400 градусов. В пиролизных агрегатах она составляет +140-160 градусов – чуть выше, чем в газовых агрегатах. А это означает, что подавляющая часть тепла ушла в отопительную систему, а не отправилась в атмосферу.

Продукты пиролиза в пиролизных котлах создаются в бедной кислородом среде – как и в той стеклянной трубке на уроках физики.

Тяга может быть искусственной, как в примере выше, так и естественной, как это реализовано в энергонезависимых пиролизных котлах. В остальном принцип действия одинаков.

Попадая в камеру дожигания, газы сгорают с образованием высокотемпературного пламени. Причем сгорание довольно глубокое, с минимальным выделением вредных оксидов углерода и азота.

В продаже существует огромное количество пиролизных котлов, отличающихся по своей конструкции. Но принцип работы у них одинаковый.

Принцип работы пиролизного котла длительного горения прост, как спичечный коробок. Все дело в том, что подобные котлы изначально оснащаются внушительными камерами сгорания. Сюда помещается большое количество древесного топлива.

Поэтому горение здесь очень длительное – одной закладки в некоторых агрегатах хватает на 10-12 часов. Заложив утром дрова, можно целый день заниматься своими делами, а не заглядывать каждые 5 минут в топку.

То же самое и вечером – загружаем дрова и отправляемся спать.

Обратите внимание

Длительное горение обеспечивается и самим принципом работы пиролизных котлов, а точнее, самой реакцией пиролиза. Большие топки присутствуют и в традиционных отопительных агрегатах, но пиролиз позволяет еще больше замедлить процесс горения.

Причем не просто замедлить, но и обеспечить дополнительный забор тепла. А в особо мощных агрегатах тепло затрачивается и на дополнительный охлаждающий контур – поступающая отсюда теплая вода может использоваться для любых хозяйственных нужд.

Теперь вы знаете, в чем заключается принцип работы пиролизного котла. Фактически это газогенераторная установка, дающая большое количество тепловой энергии.

Если сравнивать теплотворность древесины в прямом сгорании и в пиролизном, то во втором случае она на 10-15% выше. Благодаря этому снижаются расходы на топливо.

Давайте рассмотрим основные достоинства пиролизных печей, вытекающие из их принципа работы:

В зависимости от конструктивных особенностей камера дожига может располагаться как под, так и над топкой загрузки топлива. В плане производительности оба варианта практически равнозначны.

  • Экономичность – возможность экономить топливо очень важна, ведь полный грузовик дров стоит довольно дорого;
  • Повышенное тепловыделение – принцип работы пиролизных котлов позволяет извлечь из килограмма поленьев больше энергии, чем при их прямом сгорании;
  • Длительная работа от одной закладки дров – позволит спокойно заниматься домашней работой, а не сидеть у пиролизного котла, чтобы заложить в его ненасытную топку очередную порцию поленьев;
  • Экологическая чистота – благодаря горению при максимальной температуре, снижается количество вредных выбросов в атмосферу;
  • Возможность регулировки интенсивности горения в довольно больших пределах – обеспечивает более точный температурный контроль;
  • Легкость в обслуживании – пиролизные котлы снабжаются дверками для доступа в камеры сгорания и дожигания, а также для доступа к зольнику;
  • Повышенный КПД – для некоторых моделей он составляет до 90%. Такой показатель характерен разве что для газовых агрегатов, да и то не для всех;
  • Возможность обогрева зданий большой площади – для этого выпускаются пиролизные котлы повышенной мощности. По своему принципу работы они мало чем отличаются от своих маломощных собратьев.

К сожалению, не обошлось и без недостатков:

  • Внушительные размеры – даже самые маломощные пиролизные котлы отличаются своими габаритами. В них большие теплообменники и сразу две камеры сгорания + зольник. Кроме того, в оборудовании нередко присутствуют водяные рубашки, служащие для их охлаждения – их толщина составляет до нескольких сантиметров;
  • Повышенные требования к дровам – при использовании сырых дров генерация продуктов пиролиза может быть затруднена. Поэтому поленья для пиролизных котлов должны храниться в сухом месте, иначе работа оборудования будет отличаться низкой стабильностью – пары воды помешают нормальному протеканию реакции пиролиза;
  • Высокая стоимость – даже при самостоятельной сборке затраты будут высокими, ведь для этого потребуется хорошее листовое железо. Стоимость заводских образцов составляет от 50-60 тыс. рублей и выше, в зависимости от мощности;
  • Отдельные модели требуют подключения к электросети – их принцип работы заключается в использовании электронного управляющего модуля, который управляет работой дутьевого вентилятора. Для обогрева зданий без электрификации используются пиролизные котлы с механическим управлением – они обладают все тем же принципом работы.

Больше всего потребителей смущает высокая стоимость оборудования. Но если хочется ощутить экономию на топливе и обеспечить хороший температурный контроль при работе на дровах, следует приобрести пиролизный котел.

Источник: https://remont-system.ru/kotly/princip-raboty-tverdotoplivnyh-piroliznyh-kotlov

Пиролизные котлы: описание, принцип работы, вид топлива, достоинства и недостатки

На сегодняшний день твёрдое топливо является одним из наиболее востребованных видов топливного сырья наряду с нефтяными и газовыми продуктами. Категория твёрдотопливных котлов включает в себя 3 вида оборудования: классические чугунные котлы, пеллетные и пиролизные.

Главным отличием пиролизных котлов является обособленный процесс горения, основанный на принципе пиролиза. Последний подразумевает термический распад органических и неорганических соединений и их последующую газификацию.

В процессе горения остаточные продукты выводятся по отдельности, вследствие чего конструкция таких котлов предусматривает наличие 2-х камер.

По сути, пиролизный котёл это газогенераторное устройство, механизм работы которого подразумевает разделение продуктов горения на твёрдый остаток и газообразное вещество и их обособленное друг от друга удаление. КПД таких котлов составляет до 92%.

Пиролизные котлы можно поделить на 2 группы:

  •  энергозависимые газогенераторные котлы;
  •  энергонезависимые газогенераторные котлы.

Первые отличаются большой требовательностью к качеству топлива (не больше 25% влажности) и усложнённой схемой эксплуатации. В таких котлах нельзя использовать обычные древесные отходы, например щепу, хворост и проч. Второй вид предусматривает возможность применения любого твёрдого органического топливного материала, а также отходы, влажность которых колеблется в пределах 50%.

Пиролизный котел

Конструкция пиролизного котла

В зависимости от спектра функций пиролизные котлы делят на 3 вида:

  •  одноконтурные пиролизные котлы: используются для непосредственного обогрева помещений путём нагрева воды в отопительной системе;
  • двухконтурные пиролизные котлы: помимо обогрева одновременно служат источником горячей воды;
  • пиролизные парогенераторы.

Строение пиролизного котла включает в себя цельносварной корпус из листовой стали, с расположенной внутри камерой сгорания с 2 отсеками. В обязательном порядке конструкция котла включает в себя вентилятор, контроллер, теплообменник, форсунку, патрубки подачи воды, каналы подачи воздуха и дымоход.

Камера поделена на 2 части. Газифицирующий отсек предназначен для топлива. Второй – для продуктов горения. В качестве разделителя между этими отсеками служит колосник, на котором располагается топливное сырьё. В небольших моделях обеспечение тяги осуществляется посредством вентилятора. В более крупных котлах эту функцию выполняет специальный дымосос.

Читайте также:  Как утеплить дом кирпичный снаружи: материалы, особенности

В верхней части конструкции котла располагается канал первичного воздуха, через который кислород попадает в камеру горения. Канал вторичного воздуха находится под газифицирующей камерой и служит для подачи воздуха во 2-й отсек, где происходит его смешивание с выделяемыми продуктами горения.

Конструкция пиролизного котла

Принцип работы пиролизного котла

Как ранее указывалось, функционирование рассматриваемых котлов происходит по принципу пиролиза. Температура пиролизного процесса варьируется в пределах 200-800°C. В первом отсеке происходит первичное сгорание топлива.

Путём создания искусственного дефицита кислорода осуществляется медленное тление топлива, в процессе чего синтезируется газ.

Выделяемые продукты сгорания через форсунку попадают во второй отсек, где смешиваясь с вторичным воздухом, летучие вещества сгорают, а часть тепла, выделяемая при этом, направляется в обратно, в 1-й отсек. Таким образом, поддерживается процесс пиролиза.

При наличии водного аккумулятора тепла, через специальный патрубок в теплообменник подаётся вода, где под воздействием высоких температур образуется пар. Он также служит разбавляющим компонентом для остаточных продуктов горения и предотвращает котёл от перегрева.

Важно

Главным отличием пиролизных котлов от другого твёрдотопливного оборудования является подача воздуха сверху, правда встречаются модели с нижней или боковой подачей.

Поскольку конструкция пиролизного оборудования предусматривает повышенное аэродинамическое сопротивление, то нагнетание воздуха осуществляется посредством вентилятора/дымососа.

После прохождения полного цикла обработки, выделяемые газы проходят через конвективную часть теплообменника и выводятся посредством дымохода наружу.

Вид топлива для пиролизных котлов

В качестве топливного сырья для пиролизных котлов могут быть использованы любые твердотопливные компоненты, а именно:

  •  древесное топливо: дрова, отходы деревоперерабатывающей промышленности, топливные брикеты, пеллеты и проч.;
  • уголь: каменный, бурый, кокс;
  • торфяные брикеты;
  • целлюлозосодержащие древесные отходы.

Принципиальным значением обладает степень влажности топлива. Оно должно быть сухим. В противном случае мощность котла существенно снижается и появляется дым, а если влажность слишком высокая оборудование вообще не будет функционировать.

Защитные механизмы пиролизного котла

Поскольку любое отопительное оборудование является потенциально опасным, то, разумеется, оно оснащается специальными защитными механизмами. У пиролизных котлов они могут быть различными, в зависимости от модели. Среди наиболее распространенных:

  •  термостатический регулятор воздуха, посредством которого осуществляется поддержка уровня температуры в определённых пределах;
  •  датчик давления, препятствующий перегреву теплообменника;
  •  предохранительный клапан и система аварийного сброса рабочей среды: в случае превышения заданного предела давления происходит автоматический сброс горячей воды (термостатический клапан даёт сигнал о необходимости понижения температуры, заслонка открывается и вода удаляется) и др.

Контроль над функционированием пиролизного котла осуществляется посредством электронного блока управления, который позволяет не только отслеживать соответствие работы котла определённым параметрам, но и устанавливать заданные показатели по собственному усмотрению. Некоторые модели предусматривают возможность управления дистанционно, при помощи пульта.

Достоинства и недостатки пиролизных котлов

Пиролизный котел фото

У пиролизных котлов, как и у любого отопительного оборудования, имеются свои преимущества и недостатки. Среди преимуществ выделяют:

  •  регулируемый процесс сжигания топлива: время тления может составлять от 12 до 48 часов в зависимости от объёма самой камеры и количества загруженного сырья;
  •  обеспечение полного сгорания топлива: в виду 2-х ступенчатого этапа сгорания достигается не только максимальное устранение горючих материалов, но и выделение повышенного коэффициента тепла;
  •  2-х этапный процесс горения позволяет минимизировать избыток воздуха в выводимых газах, вследствие чего использование такого оборудования целесообразно с экономической точки зрения;
  • благодаря системе автоматической регулировки и управления функционирование пиролизного котла характеризуется повышенной безопасностью и удобством контроля над ним;
  • высокая температура в газифицирующей камере существенно снижает процент вредных веществ, выделяемых в ходе горения;
  • возможность использования различных видов твёрдого топлива.

Среди недостатков пиролизного оборудования:

  •  высокая стоимость данных котлов;
  • преобладающее количество моделей являются энергозависимыми (правда, встречаются котлы с дополнительным источником автономного питания);
  •  минимальный показатель загрузки топлива 50% от общего объёма камеры, в противном случае КПД резко уменьшается;
  •  высокие требования к степени влажности топливного сырья.

Резюмируя вышеизложенное надо отметить, что, несмотря на некоторые недостатки, на сегодняшний день пиролизные котлы относятся к категории наиболее эффективного отопительного оборудования. И даже на фоне своей высокой стоимости в ходе эксплуатации они полностью оправдывают затраченные средства.

Источник: http://vseproteplo.ru/kotli-i-kotlovoe-oborudovanie/kotli-na-tverdom-toplive/piroliznye-kotly-opisanie-princip-raboty-vid-topliva-dostoinstva-i-nedostatki.html

Котел пиролизный: его устройство, принцип работы и рекомендации по его эксплуатации

Отличной заменой котла, работающем на твердом топливе, являются установки пиролизного действия. Они уже зарекомендовали себя как более эффективные и очень простые в эксплуатации, а также несмотря на высокую цену, пользуются огромным спросом.

Котел пиролизного действия – на данный момент перспективный отопительный прибор, его коэффициент полезного действия более 90%, Вид топлива в основном пеллеты, они дешевые и экологичные.

Устройство пиролизного котла

Пиролизный котел – это не печка. В нем происходит ряд сложных процессов.

А разработка котла – это ответственная задача для инженеров-конструкторов, которая требует наличие опыта, знаний и массу усердного труда и больших затрат на обкатку готовой конструкции и эксперименты.

Как вы понимаете, в этой сфере отсутствует вековой опыт и проверенные поколениями технические решения, как, например, у традиционных печей.

Если вы и найдете в свободном доступе в интернете схемы котла, то это будут 2-3 схемы общего вида и 3-4 схемы печи в разрезе.

Умея работать CorelDraw и в ACAD, а также при наличии соответствующего образования и опыта работы, вы сами сможете составить деталировку. Однако помните, что спецификации вы все равно не найдет.

А это значит, что вам придется лишь догадываться либо выводить экспериментальным путем из какого материала должна быть та или иная деталь.

Стоит также отметить, что есть много авторов подобных конструкций, которые возьмут сравнительно небольшие деньги за полный комплект тех.документов. Гораздо больше денег и времени у вас уйдет на чай или кофе, если до всего пытаться дойти самостоятельно. Но как понять, эффективно ли будет это устройство, будет ли оно работать?

Подобными вопросами задаются все те, кто решил приобрести себе пиролизный котел или печь. И продавцы и производители предлагают их в больших количествах. Они подберут вам подходящую модель, соответствующую вашим данным и замерам.

Совет

Однако, как понять какая именно модель подойдет для вашего дома, как сориентироваться по цене, какой котел экономичнее, какой надежнее? Мы уже привыкли выбирать такие бытовые приборы, как стиральные машины, телевизоры и холодильники.

Но с котлами мало кто сталкивался.

В этой статье мы постараемся дать читателю ответы на все вопросы относительно пирокотла. Надеемся, что это поможет вам при покупке.

Стоит отметить, что пиролизный котел отопления означает, что он полнопоточный (для непрерывной работы вашей системы отопления котел выдает постоянный необходимый расход горячей воды). Также регистр водогрейный – это важная часть конструкции и из котла нельзя убрать водогрейку. Без нее или же с пустым контуром, котел без аварийной автоматики может прогореть или взорваться.

Газогенерация и процесс пиролиза

Пиролизные котлы принцип работы базируется на явлении пиролиза. Говоря простым языком — от нагрева молекул, вещества расщепляются на более легкие и простые части. Это означает, что продукты пиролиза легче будут гореть и будут давать больше тепла.

Чистый пиролиз подразумевает распад закладки топлива без поступления воздуха в специальные ёмкости – реторте. Затем газы собираются в накопителе – ресивере. Оттуда они используются по мере необходимости. По этой схеме работали итальянские, немецкие и французские пиролизные установки в машинах во время войны.

Все бытовые современные пиролизные котлы, работающие на твердом топливе, газогенераторные. По-другому не получится получить КПД свыше 65-70%. Однако, название «пиролизные» совсем неслучайно.

Больше 90% тепла вырабатывается путем сгорания пиролизных газов.

В связи с этим, дальше по тексту значения «пиролизный» и «газогенераторный» будут использоваться в качестве синонимов, кроме тех случаев, когда оговорено иное.

Рабочий цикл

Воздух проходит в камеру, где происходит газификация, в камере также тлеет топливо. Часть кислорода от этого воздуха идет на поддержание тления, что обеспечивает температуру процесса газификации от 200 до 800 градусов.

Через сопло, в камеру сгорания поступают пиролизные газы (на сленге сопло также называют хайлом). В эту же камеру поступает вторичный воздух, таким образом горят пиролизные газы.

Часть газов – частиц освобожденного углерода из состава топлива в катализаторе, переходят до окисла азота и СО2. На этот процесс уходит часть тепла. Восстановленные составляющие в камере дожигания проходят процесс окисления, при этом отдают обратно тепло.

Обратите внимание

Дымовые прореагировавшие газы проходят сквозь теплообменник регистра, подогревая в нем воду, а потом улетучиваются в систему дымохода. Терморегулирующая система поддерживает в камере сгорания для полного сгорания оптимальную температуру.

Режимы работы пирокотла

  1. Розжиг. Открыт шибер либо заслонка прямого хода. Дымовые газы уходят сразу в дымоход.
  2. Рабочий режим. Закрыта заслонка прямого хода, осуществляется пиролиз. При этом тяга в самом газоходе регулируется естественным образом либо принудительно.
  3. Догрузка топлива.

    Открыта заслонка прямого хода, однако, в течение некоторого времени тяга в газоотводе сохраняется: он при этом разогрет и, если присутствует вентилятор, то он не выключается. Процесс пиролиза не прекращается.

    Также общим недостатком для котлов, основанных на процессе пиролиза, является их привередливость к материалам конструкции и топливу.

Принцип работы пиролизного котла

В камеру, где происходит процесс сгорания, бьет струя сильно нагретых газов. В связи с этим для таких узлов не годятся обычные конструкционные материалы.

Существует один недостаток пирокотлов:

  • малые пределы для регулировки мощностей при моменте сохранения достаточно высокого коэффициента полезного действия;
  • разгонять котел более чем на 50% по теплу не получится – топливо вспыхнет в газификаторе и снизится коэффициента полезного действия.

Систему отопления на пирокотле необходимо рассчитывать исходя из циклического режима прогрева. При этом крайне желательно утеплиться снаружи ЭППС.

Материалы и топливо

И покупателю и тому, кто решил самостоятельно спроектировать котел, необходимо знать, что камеры сгорания, газификатор и дожигатель без температуростойкой защиты долго не проработают. Технология нанесения и состав защиты является особым секретом любой фирмы, занимающейся производством котлов.

Наиболее предпочтительными видами твердого топлива для данных котлов являются дрова или топливные пеллеты (под них и проектируются промышленные модели). Пирокотел на угле с высоким КПД будет работать до тех пор, пока все летучие не выйдут. А их не так уж и много в каменном угле, а в древесном – их почти нет.

После этого идет сгорание углерода с коэффициентом полезного действия, который соответствует печному. Эффективный котел, рассчитанный на длительное горение на угле, нужно проектировать на комбинированном рабочем цикле.

При этом цикле заложенное топливо сгорает с поверхности, а цикл пиролиза происходит с горением непосредственно на поверхности топлива.

Работа «принудительных» котлов

Наддув

Компьютерный вентилятор обычной конструкции загоняет в газификатор воздух. От воздушной внутренней магистрали вторичный воздух попадает в камеру сгорания. Давление при этом в рабочей полости выше атмосферного.

Рассмотрим достоинство такой схемы:

  • вентилятор самой простой конструкции;
  • камера, где происходит процесс сгорания, совмещена с дожигателем;
  • при использовании жаропрочных специальных сталей вы сможете обойтись без футеровки, ведь температура свыше 1000 градусов сосредоточена возле сопла, а у самих стен ниже 800 — 900 градусов.

Однако, все перечисленные преимущества не позволяют получить КПД выше, чем 82-84%.

Воздух под давлением частично обволакивает заложенное топливо, а внутренняя часть топлива, где происходит пиролиз, получает при этом недостаточно кислорода, причем увеличивать наддув будет бесполезно.

К тому же в самой камере, где происходит процесс сгорания, оказывается много воздуха. Температура в сердцевине факела не может превысить 1100 градусов, при этом тяжелые продукты не сгорают, а испаряются в трубу. При этом КПД уже не будет выше 90%.

Особо нужно отметить опасность угарного газа от котла с принудительным наддувом.Так как, если давление в емкости больше атмосферного, то даже микротрещина послужит причиной утечки газов в ваше помещение. Газы не всегда можно распознать по запаху, но они всегда ядовиты и едки.

Откачка

Давление в тракте меньше атмосферного. Разница с наддувом принципиальная. В котлах с дымососом закладка топлива хорошо продувается: давление будет ниже там, куда воздуху труднее проникнуть, а вот тяга будет сильнее.

Вторичный воздух можете загонять снаружи: давление его больше, чем в камере сгорания. Поэтому он, стремясь расшириться, взвихривается, перемешивается с пиролизными газами и они сгорают.

При этом температура поднимается до 1200 и выше градусов.

Как вы понимаете, КПД здесь повышенное. Его также может повысить, благодаря высокой температуре и сгоранию тяжелых фракций. Также появляется возможность сделать механический «дубовый» терморегулятор. За его основу берется термобиметаллическая пластина в водогрейном контуре, которая изгибается при колебаниях температуры.

Важно

От нее поступает тяга к дросселю, пропускающему наружный воздух в дымоход. Когда вода перегрелась, заслонка приоткрылась, мотор крутит, как и раньше, прямо от сети или UPS, но наружный воздух, с более высоким давлением, отталкивает часть дымовых газов.

Давление в газификаторе и камере сгорания повышается, туда поступает меньше наружного воздуха и пиролиз со сгоранием поутихну.

КПД таких котлов с дымососом может быть выше 90%, а мощность при 100% безопасности и надежности – 100-150 кВт.

Догрузку топлива в данный котел с дымососом вы можете осуществлять без предосторожностей. Дверцу загрузочного люка и ЗПХ можно открывать — закрывать в любой последовательности. В худшем случае вы почувствуете неприятный запах, но нераскаленные яды.

Рекомендации для правильной установки готового пиролизного котла

При монтаже котла необходимо соблюдать все рекомендации пожарной безопасности, так как процессы горения в котле достигают высоких температур.

  1. Место под котел необходимо выделить в нежилой комнате.
  2. Для хорошей вентиляции воздуха, в вашей котельной необходимо сделать отверстие, равное примерно 100 квадратным сантиметрам.
  3. Котел необходимо установить на кирпичный или бетонный фундамент.
  4. Возле топочных камер котла установите защиту из листового металла двухмиллиметровой толщины.
  5. Между мебелью, корпусом и стенами возле котла необходимо оставить зазор не менее 200 миллиметров.

Принцип работы пиролизных котлов достаточно сложен. Но мы надеемся, что наша статья поможет вам разобраться в его работе и сделать правильный выбор при покупке. С повышением тарифов на коммунальные платежи все больше людей понимают, что, чем выше КПД отдачи котла, тем он экономичней и лучше в холодные зимние ночи. Поэтому и пиролизные котлы устройство которых как раз то, что вам необходимо.

Источник: https://kotel.guru/kotly/tverdotoplivnye/piroliznyy-kotel-ego-princip-raboty-i-ustroystvo.html

Принцип работы пиролизного котла: характеристики. Пиролизные котлы — рациональный подход к проблеме отопления и утилизации отходов

В поисках способа отопления загородных коттеджей, коммерческих построек и промышленных объектов, которые находятся в отдалении от магистральных линий тепло- и газоснабжения, владельцы рассматривают десятки возможных вариантов.

Из всех существующих сегодня альтернатив твердотопливного обогрева пиролизные или газогенераторные котлы представляют наибольший интерес. Благодаря удобству в практической эксплуатации и высокому КПД газогенераторные модели зарекомендовали себя как надежный элемент отопительной системы.

Где применяются газогенераторые котлы

Применение пиролизных агрегатов одновременно решает несколько существенных задач:

  • горячее водоснабжение и обогрев,
  • утилизация отходов производства и ТБО.

Использование газогенераторных устройств получило широкое распространение как в бытовой, так и в промышленной сфере. Пиролизные котлы незаменимы на деревообрабатывающих предприятиях, лесохозяйственных базах и в строительных центрах.

Современные установки способны перерабатывать любые категории отходов, в частности следующие:

  • все виды пластика;
  • макулатуру;
  • металл;
  • стекло;
  • органику (такую, как подсолнечная лузга, древесная щепа, ореховая скорлупа и т. д).

Особенность пиролизных аппаратов заключается в том, что помимо сгорания в них топлива также сжигаются и газообразные вещества, образующиеся под воздействием высокой температуры в бескислородной среде.

Это значительно повышает энергоэффективность газогенераторной установки и минимизирует выброс продуктов горения в атмосферу. Теплоотдача достигает наивысшей степени в случае сгорания топлива, для которого характерен большой объем выделения газов.

Разновидности пиролизных котлов

В зависимости от варианта расположения отсека дожигания твердотопливные агрегаты газогенераторного типа подразделяются на модели с верхней и нижней камерой. У каждой из этих модификаций есть свои конструктивные особенности, влияющие на производительность и уровень комфорта при использовании.

Нижняя камера дожига

Наиболее востребованными являются приборы с нижней камерой дожига, поскольку закладывать топливо в них гораздо удобнее.

Выход отработанных газов осуществляется через дымовую трубу, находящуюся снизу.

Такое конструкторское решение не требует наличия вспомогательных устройств и обеспечивает естественный отвод летучих веществ. Тем не менее подобное оборудование не лишено определенных недостатков.

Газогенераторный котел с нижней камерой дожигания нуждаются в более частом обслуживании. Связано это с тем, что зола из первичного отсека постоянно осыпается в пиролизное отделение топки, что требует регулярного проведения очистительных процедур.

Верхняя камера дожига

Системы с верхним расположением газогенераторной камеры менее распространены по сравнению с предыдущей моделью. Несмотря на то что твердотопливные данного типа практичнее в эксплуатации, их монтаж влечет за собой весомые издержки. Изготовление дымового тракта для таких аппаратов предусматривает большой расход материалов.

Основное преимущество устройств с нижним отсеком дожигания заключено в том, что летучие вещества направляются через форсунки в газогенераторную камеру, откуда после сгорания поступают в дымоход с последующим охлаждением и выводом наружу. Процесс не сопровождается сбросом золы в пиролизный отдел котла, что позволяет производить чистку оборудования намного реже.

Классификация по принципу дожигания

Твердотопливные аппараты, функционирующие согласно принципу дожигания выделяемых газов, можно разделить на две категории: безнаддувные энергонезависимые и дутьевые электрозависимые.

Безнадувные

Первая разновидность не оснащается замысловатой электроникой и вентиляторами. Рабочий процесс осуществляется без наддува. Основное топливо горит в отсеке газификации.

Выделившийся пиролизный газ, поднявшись за счет естественной тяги, комбинируется с вторичными воздушными массами.

Изменение объема поступающего первичного воздуха обеспечивает возможность контроля мощности котла посредством механического тягорегулятора. Средняя температура в отсеке дожигания составляет 700 °С.

Внутренним стенкам агрегата не требуется обмуровка, т. к. они выполняют роль теплообменника. Работа энергонезависимых пиролизных аппаратов может осуществляться в режимах поддержания и набора мощности. Такие устройства должны быть оборудованы высоким дымовым трактом для лучшей циркуляции воздуха и создания необходимой тяги.

Эти конструкции используется крайне редко.

Дутьевые

Дутьевые энергозависимые котлы имеют обмурованную шамотным камнем камеру дожигания, температура в которой достигает 1200 °С. Данные агрегаты оборудуются турбинами и дымососами, управление которыми полностью автоматизировано.

Специальный программатор позволяет выбрать оптимальный режим отопления. Пиролизный газ выдувается в дожигательный отсек через специальную форсунку и горит почти белым пламенем. За счет высокого температурного режима сгоранию подвергаются практически все химические соединения в составе топлива.

Дутьевые энергозависимые аппараты способны функционировать в динамическом режиме набора мощности и в состоянии сброса теплоотдачи (дутье включено / выключено). Для таких устройств характерно длительное время эффективного горения после одной закладки топливных ресурсов.

Различия по материалам корпуса

Пиролизные котлы также различаются по корпусу, который может быть изготовлен из стали или чугуна.

Чаще всего твердотопливные аппараты представлены в стальном исполнении. Они нагреваются гораздо быстрее, но так же стремительно и остывают после окончания процесса горения. Как правило, толщина листов стального корпуса составляет не менее 5 мм.

Чугунным котлам присуща более высокая стойкость к коррозии, смолам и кислотам по сравнению со стальными аналогами. Такие агрегаты могут производить эффективную работу с 50 %-й мощностью в периоды межсезонья. Котлам с чугунным корпусом свойственна хорошая теплоотдача, в связи с чем их КПД на порядок выше, в отличие от приборов из стали.

С теоретической точки зрения для пиролизных систем допустимо использование любых разновидностей органического топлива:

  • дрова и древесные отходы;
  • бурый и черный уголь;
  • пеллеты;
  • кокс.

Дрова являются самым бюджетным вариантом горючего. на дровах имеют размеры зависящие от параметров топки. Для пиролизных котлов лучше всего подходят поленья длиной около 400 мм и диаметром до 200 мм. В качестве дополнения к ним идеальны мелкофракционные древесные гранулы, а также .

Они должны составлять не более одной трети от общей топливной массы. Для стабильной работы пиролизного устройства необходимо, чтобы доля влажности топлива не превышала 20%.

В противном случае процесс будет сопровождаться обильным образованием пара, что повлечет за собой снижение тепловых показателей и поспособствует формированию копоти.

Принцип работы пиролизного котла

Функционал газогенераторного прибора основан на процессе сухой перегонки топлива, суть которого заключается в разложении исходного сырья на два компонента – твердую фракцию и летучую часть. При температуре 400–1 200 °С происходит экзотермическая реакция, т. е.

выделяется тепло, и топливо начинает подсушиваться за счет прогревания воздуха, поступающего в зону горения. Реторта выступает в качестве сосуда, в котором осуществляется пиролиз. Это замкнутое пространство с предельно низким содержанием кислорода.

Совет

Она оборудована патрубком, который отвечает за вывод конденсирующихся и сгорающих продуктов.

Благодаря активному взаимодействию пиролизного газа с углеродом в составе выделяемых веществ практически отсутствуют канцерогенные примеси – в основном они представляют собой объединение углекислого газа и водяного пара.

Конструктивные особенности

Основа твердотопливного аппарата – цельносварная конструкция, состоящая из пары герметичных отсеков:

Обшивка представляет собой металлический лист с термостойким покрытием в сочетании с негорючей базальтовой прослойкой, которая выступает в качестве теплоизолятора. Специальные колосники выполняют разделительную функцию между камерами.

В верхней части топки расположен топливный бункер, представляющий собой автономную конструкцию. Именно здесь пиролизуются топливные ресурсы в условиях дефицита кислорода и при высокой температуре. В нижней части находится камера сгорания, которая одновременно выполняет роль зольника.

Находящееся на колоснике топливо препятствует отводу тепла из отсека, расположенного сверху. Во всех моделях котлов предусмотрено наличие терморегулятора, позволяющего выбрать желаемую температуру обогрева.

В числе главных деталей, составляющих конструкцию пиролизного котла находятся следующие:

  1. Патрубок подачи воды.
  2. Дроссель дымохода.
  3. Боров.
  4. Загрузочная дверка.
  5. Вентилятор.
  6. Водный теплообменник.
  7. Форсунка.
  8. Нижняя дверка.
  9. Канал подачи вторичного воздуха.
  10. Датчик давления.

Усовершенствованные агрегаты могут быть оснащены сервомоторами – устройствами для контроля подачи воздуха.

Преимущества

Первостепенное достоинство пиролизных котлов – это практически безотходное производство. Весь процесс обслуживания устройства сводится к загрузке топливных ресурсов по мере необходимости.

Во время горения пепел образуется в маленьких количествах, а сажа отсутствует вовсе, что свидетельствует о рациональном расходе топлива. Теплоноситель нагревается за счет дожига летучих газов, в связи с чем интервал закладки дров или угля приближен к минимуму.

Благодаря полуавтоматическому управлению можно уменьшать или увеличивать воздушный поток, а также регулировать мощность аппарата в пределах от 30 до 100%.

Обратите внимание

В отношении экологичности твердотопливные пиролизные котлы опережают всех конкурентов. Выделяемые в процессе работы газы содержат низкий уровень вредных веществ.

Принцип действия газогенераторной установки позволяет в некоторых случаях утилизировать полимерные и резиновые отходы без нанесения ущерба окружающей среде.

Если в вашем доме нет возможности подвести газ, то газогенераторный котел однозначно стоит устанавливать. И хотя отзывы можно услышать самые противоречивые, он экономичнее, чем обыкновенный котел на дровах.

Единственное условие — это сухие дрова, если нет возможности купить пеллеты. Цена газогенераторного агрегата сопоставима со стоимостью обыкновенного твердотопливного котла. В настоящее время есть большой выбор и возможно купить любую модель, которая вас устроит.

Проанализировав технические характеристики и особенности функционала пиролизных котлов, можно сделать вывод о том, что это наиболее практичная разновидность твердотопливного оборудования, позволяющая обрести энергетическую независимость как в отдельно взятом жилом пространстве, так и на крупномасштабном предприятии.

Принцип работы пиролизного котла можно посмотреть на видео:

Источник: https://newrank.ru/the-principle-of-the-pyrolysis-boiler-characteristics-pyrolysis-boilers-a-rational-approach-to-the-problem-of-heating-and-recycling-waste.html

Пиролизные котлы – стоит ли приобретать

Пиролизный котел имеет свои недостатки и особенности, которые стоит знать потребителям, прежде чем делать выбор в пользу той или иной теплогенерирующей техники. Авторитетные специалисты охотно перечисляют именно недостатки в первую очередь…

Кто и как производит пиролизные котлы

Интересен тот факт, что именитые производители отопительной техники, пиролизные котлы или не производят вовсе, или имеют по одной линейке образцов, скорее экспериментальной, как дань моде.

В каталогах, на выставках солидные фирмы бочкообразную продукцию с большой загрузкой дров не показывают вовсе, объясняя это тем, что не находят в данной идее преимуществ.

Так называемые пиролизные котлы (большие металлоемкие устройства с дожигом газов, снабженные вентилятором и большой камерой для тления дров) делают те, кто гоняется за сиюминутным настроением потребителей, — мелкие фирмы, вплоть до гаражных производств.

Разберемся — почем такая ситуация?

Что подразумевается под названием пиролиз

Пиролиз – генерирование горючего газа и его последующее сжигание, — происходит во всех твердотопливных котлах, в большей или в меньшей степени.

Такой же процесс идет и в обычной печи, — при горении дров или угля, в каком-то месте не хватает кислорода, появляется угарный газ CO, затем он находит недостающий кислород и сгорает, выделяя тепло, превращаясь из яда в обычный углекислый газ – CO2.

В качестве экспериментов еще 1950-х годах была разработана схема котельного оборудования, где сначала топливо тлело при недостатке кислорода, затем полученное СО дожигалось во вторичной камере. Но идеи не были воплощены, как не дающие ни каких преимуществ с весомыми недостатками и дорогостоящие.

Теперь же в рекламках ядовитый угарный газ СО называют – «древесный газ».

Схема, особенности работы

Вторично в 2000-х годах, когда у среднего производителя появились достаточные производственные возможности и материалы, началось производство на бытовом уровне. У потребителя лживая реклама вызывала интерес, — появились продажи и прибыль.

Схема пиролизного котла обычная – в большой камере закладка дров сначала разгорается, затем автоматика перекрывает воздух и при его недостаче дрова тлеют длительное время.
Выделяющийся угарный газ и большое количество зольных частиц – чистого углерода С смешивается с подогретым воздухом во вторичной камере, где и догорают.

В этой горелке всегда красноватое пламя – прямой признак реакции с участием углерода.

Особенность конструкции

Особенность конструкции «пиролизный котел» — наличие вентилятора 50 – 100 Вт мощностью, принудительная подача воздуха. Причем происходит движение воздуха и в первичной камере между дров, за счет завихривания (содания разрежения) в месте расположения подающей форсунки.

Наличие датчиков и управляющей автоматики, которая обеспечивает режимы работы.
Большой размер, дополнительные металлические детали, камеры.

Основное конструкционное отличие – большая загрузка дров и наличие вокруг них всех «обвесов» из автоматики, форсунок, камер сгорания.

Цена пиролизного котла

Но для потребителя пиролизный котел в первую очередь отличается большой ценой.
Нужно сравнивать одинаковые по мощности и по классу исполнения изделия. Окажется что цена пиролизного котла будет больше, чем у изделия классической конструкции в 2 – 3 раза.

У «не гаражных» производителей изделие под названием «пиролизное», обычной домашней мощности, будет стоить 150 тыс р. А «классический котел» — 50 тыс р.
У менее знаменитых разница в цене в 2 раза – примерно так 75 тыс. р. и 35 тыс р.

За что же нужно платить больше на 50 – 100 тыс рублей? В чем выгода? За сколько времени и каким образом окупится эта сумма…

Настоящие технические характеристики

Более-менее серьезные производители стараются не давать истинных технических характеристик пиролизных котлов. Иначе все увидят, что ничего там особенного там нет. Их заменяют рекламными возгласами, лозунгами, или подачей лживых характеристик через вторичные источники, без ответственности.

Если же отыскать паспортные данные пиролизного котла именитого производителя, например Buderus ,т о вдруг окажется что КПД составляет всего-навсего 87%А у обычного котла – 80%

Где же сказочный «золотые горы» сэкономленных дров?

Источник: http://teplodom1.ru/kotly/263-piroliznye-kotly-stoit-li-priobretat.html

Пиролизный котел своими руками: устройство и принцип работы

Термин «пиролиз» подразумевает процесс, где имеет место замедленное сжигание твёрдого топлива с получением газовой среды. Несмотря на «профессорское» название сооружения, сделать пиролизный котел своими руками относительно несложно, и самоделки на практике встречаются достаточно часто.

Объяснение тому простое – газогенераторный котёл на дровах проще в обслуживании, зачастую эффективнее и экономичнее другого похожего оборудования.

Принцип действия пиролизных котлов

Котлы систем обогрева, где в качестве топлива используются твёрдые горючие материалы, помимо классики, относятся также к пиролизным конструкциям. Обычно их называют газогенераторными котлами.

Чтобы лучше понять принцип работы домашнего пиролизного котла, логично внимательно рассмотреть устройство такой техники. Начнём с особенностей топки как основной части нагревательной конструкции. По сути, рабочая область топливной камеры пиролизных котлов разделяется на две разделённых камеры.

Конструкция пиролизного котла в разрезе: 1 – загрузочная камера (пассивная), где протекает процесс пиролиза (неполного горения); 2 – камера сгорания газа (активная), образующегося в процессе пиролиза

Одна из таких камер загружается твёрдым топливом – дровами, пеллетами, брикетами и т.

Важно

п. Там начинается первичный процесс горения твёрдого топлива при ограниченной подаче воздуха. В таком состоянии топливо не горит, но тлеет. Газы, выделяющиеся при медленном горении, поступают в другую область камеры — активную, где уже при увеличенной подаче воздуха интенсивно прогорают.

Технически подобный процесс сжигания реализуется простым способом. Подобласти общей камеры попросту разделяются колосниковой решёткой и форсункой. Верхняя часть камеры – пассивная топка, нижняя часть камеры – активная топка. При этом следует учитывать конструктивную особенность – верхнюю подачу воздуха в топливную камеру (верхнее дутье).

Собственно, этим и отличается конструкция газогенераторного котла от классической однокамерной разработки, где применяется нижняя подача.

Классическая конструкция воздушного насоса (часто называют – вентилятором, но технически это ошибочное название), которая используется в схеме пиролизного котла.

Это важная деталь, обеспечивающая эффективность работы оборудования

Технологически для устройства пиролизных котлов характерным моментом является также организация принудительной тяги.

Конструкция двухступенчатой топки обладает завышенным аэродинамическим сопротивлением. Поэтому здесь никак не обойтись без установки воздушного насоса.

Как функционирует котёл на практике

Практическое применение оборудования удобно рассмотреть пошаговым процессом:

  1. Загрузка дров — укладка на колосник верхней области камеры.
  2. Поджиг топлива и запуск в работу дымового насоса.
  3. Образование древесного газа при температуре 250-850°С.
  4. Переход древесного газа в нижнюю область топки.
  5. Сгорание древесного газа при дополнительной подаче воздуха.

Далее полученное в нижней области топливной камеры тепло используется для нагрева теплоносителя. Теплоносителем может быть как водная среда, так и воздушная.

Конструкция котла: 1 – активная камера; 2 – вход воды; 3 – вторичный воздух; 4 – дымоход; 5 – патрубок выхода; 6 – дроссельная заслонка; 7 – выход воды; 8, 9 – датчики; 10 – терморегулятор; 11 – дверь пассивной камеры; 12 – первичный воздух; 13 – пассивная камера; 14 – воздушный насос; 15 – контур теплообменника; 16 – форсунка; 17 – дверь активной камеры

Если обратить внимание на все существующие конструкции домашних котлов, действующих на твёрдом топливе, главной альтернативой пиролизному котлу выступает конструкция традиционного исполнения. Это похожий вариант котла на дровах, где действует одна неразделённая топка и работает принцип нижней подачи воздуха в камеру сгорания. Но такая система считается менее эффективной и неэкономичной по причине быстрого сгорания топлива.

Пиролизный котёл способен выдавать коэффициент полезного действия на уровне 85-95% при условии 100% нагрузки. Однако КПД резко падает, если нагрузка составляет менее 50%. Именно поэтому изготовители пиролизной техники рекомендуют пользователям эксплуатировать оборудование с максимальной нагрузкой.

Совет

Аналогичный подход справедлив и для самодельных конструкций, при условии их полного соответствия классической пиролизной схеме и требованиям эксплуатации.

Для «пиролиза» требования эксплуатации, надо заметить, достаточно жёсткие:

  • обязательное оснащение воздушным насосом;
  • допустимая влажность топлива не выше 25-35%;
  • нагрузка на оборудование не ниже 50%;
  • температура обратного теплоносителя не ниже 60°С;
  • загрузка только крупным топливным массивом.

Также следует отметить дороговизну пиролизных систем промышленного изготовления. Наверное, поэтому пользуется высокой популярностью вариант «сделай сам».

Самодельный пиролизный котёл

Как правило, при изготовлении подобной отопительной техники своими руками за основу берётся популярная схема Беляева. Нельзя сказать, что это простое решение, которое позволяет изготовить нагреватель без проблем. Но, пожалуй, одно из тех решений, которое действительно можно реализовать.

Трёхмерная схема пиролизного котла для производства своими руками. Это одна из простых схемных вариаций, которую возможно сделать в бытовых условиях самостоятельно

Для производства оборудования по этой схеме мастеру потребуется:

  • труба металлическая (d = 32; 57; 159 мм);
  • труба профильная (s = 60х30; 80х40; 20х20 мм);
  • стальная полоса (20х4; 30х4; 80х5 мм);
  • кирпич шамотный;
  • металлический лист;
  • воздушный насос;
  • температурный датчик.

Также необходимо иметь полный набор слесарного инструмента, плюс сварочный аппарат (и навыки сварщика, соответственно). Работу по изготовлению пиролизного котла своими руками явно не осилить в одиночку. Как минимум нужен один помощник.

Первым делом, в соответствии с выбранной схемой необходимо приготовить листовые детали сооружения. Рекомендуется заготовить листовые панели, обрезая их по размеру профессиональным точным оборудованием.

Применение для резки ручного инструмента типа «болгарки» не обеспечивает точность реза, что впоследствии сказывается на качестве исполнения сварки. Этот момент следует учесть. Разумное решение по нарезке листов металла – заказ в механической мастерской.

Сборка внутренних частей оборудования

Из одной части металлических листов необходимо сделать топливную камеру. Для этого материал, соразмерный схемным параметрам, соединяется и сваривается. Должна получиться двухкамерная конструкция, которую следует дополнить воздуховодами.

Эти элементы топливной камеры делаются из металлического швеллера или же для изготовления применяют профильную трубу. По всей площади фронтальной стороны воздуховода высверливаются отверстия.

Воздушные каналы внутри топочной камеры. По этим каналам подаётся воздух с помощью воздушного насоса.

Для равномерного распределения воздушного потока по всей длине канала высверливаются отверстия

Ниже по уровню, в области активной топочной камеры, на стенке, расположенной поперёк воздуховодам, врезается металлическая труба (вторичный подвод воздуха).

Далее начинается работа с трубами, так как подошла очередь сборки трубчатого теплообменника. Эту часть пиролизной системы делают из металлических труб d=57 мм:

  1. Берётся два металлических листа по размеру чертежа и делается разметка.
  2. На основе разметки под расположение труб по листу вырезаются отверстия d=60 мм.
  3. Нарезаются трубы d=57 мм по размеру длины.
  4. Концы труб вставляют в отверстия одного листа и обваривают.
  5. Повторяют операцию с другим листом.

На выходе должен получиться готовый теплообменник, который скрепляется с корпусом котла там, где указывает схема.

Пример изготовления теплообменника из двух стальных листов и труб, нарезанных по размеру.

Здесь требуется качественная сварка, чтобы в дальнейшем при эксплуатации котла не было проблем

Рядом с теплообменником (по верхнему уровню) устанавливается дроссельная заслонка.

Обратите внимание

Эта деталь оснащается рукояткой и также приваривается к сооружению. Торцевая часть корпуса дросселя закрывается куском листа с патрубком под дымовую трубу.

Далее останется только сварить переднюю панель топливной камеры с окнами для дверей под каждую из двух секций и модулем для воздушного насоса.

Установленный теплообменник и часть конструкции дроссельной заслонки.

Вариант регулировочного механизма в виде ручного рычага с возможностью фиксации заслонки в любом положении

Перед тем как ставить фронтальную панель, внутреннюю часть камер сгорания необходимо усилить шамотным кирпичом. Этот материал режется по размеру, некоторая часть под углом. Кирпич обтачивается и подгоняется по месту укладки.

Обработке шамотным кирпичом подвергаются обе рабочих секции топливной камеры котла. При этом аккуратно обкладываются места области заслонок воздухоотводящих (подводящих) труб. После выкладки кирпичом, устанавливается фронтальная панель.

Пример выкладывания шамотным кирпичом внутренней области топливной камеры.

Кирпичная обкладка защищает стенки камеры пиролизного котла от возможного прогорания по мере долгосрочной эксплуатации

По сути, основную сборку пиролизного котла на этой стадии можно считать завершенной.

Собранную конструкцию необходимо обработать – убрать окалину от сварки, подчистить сварные швы, подровнять, если где-то имеются небольшие неровности.

На следующем этапе – заключение собранной конструкции в герметичный корпус. Эта часть сооружения также делается из металлических листов. Однако прежде нужна опрессовка.

Тестирование и окончательная сборка конструкции

Собранную конструкцию необходимо испытать. Обязательные действия – проверка на герметичность области котла, где должен циркулировать теплоноситель. Для проведения опрессовки теплообменника временно устанавливают заглушки на патрубках подачи и возврата теплоносителя.

Затем теплообменник заправляют водой. Желательно использовать горячую воду из сети отопления или ГВС, чтобы иметь возможность проверить сварные швы в условиях теплового расширения металла.

Передняя часть уже почти готовой конструкции с выведенными патрубками для подачи воздуха внутрь рабочих камер. Окна секций топливной камеры пока что без дверок.

Это сооружение будет обшиваться корпусными листами

При условии отсутствия утечек по швам теплообменника воду сливают и приступают к обрамлению конструкции пиролизного котла внешними металлически панелями.

Важно

Также на этом этапе изготавливаются и навешиваются двери окон секций камеры сгорания.

Двери пиролизной установки требуют исполнения с учётом высокотемпературных условий эксплуатации. Поэтому делают (или применяют уже готовыми) эти конструктивные элементы обычно из чугуна с дополнительным температурным усилением шамотным кирпичом.

Пример конструкции двери одной из секций топливной камеры пиролизного котла.

Для усиления защиты от воздействия высокой температуры процесса горения дополнительно к металлу используется шамотный кирпич

Завершающий этап – установка пиролизного котла по месту его будущей эксплуатации.

Монтаж конструкции ведётся на фундаменте или на бетонной плите. Высоту фундамента (плиты) относительно уровня грунта рекомендуется выдерживать размером не меньшим чем 100 мм.

После установки и баланса по уровням нижняя часть котла закрепляется к фундаменту. Останется присоединить дымовую трубу, установить воздушный насос и подключить линии подачи/выхода теплоносителя.

Котёл пиролизного действия полностью закрытый в металлический корпус и готовый к установке на рабочее место. В качестве опорных элементов крепежа на корпусе приварены угловые зацепы

Изготовление пиролизной конструкции котла самостоятельно – это работа, требующая значительного вложения сил. Конечно же, не обойтись и без накладных расходов в плане финансовых средств.

Возможно, по закупке материала и по обращениям к сторонним услугам затраты окажутся меньше, чем стоимость оборудования промышленного изготовления. Однако разница, скорее всего, будет не столь существенной. Но главный вопрос не в деньгах.

Выводы и полезное видео по теме

О самостоятельном изготовлении котла пиролизного действия:

Технически самостоятельное производство пиролизных котлов без наличия соответствующей базы является крайне сложным процессом. Также необходимы профессиональные навыки в работе с металлом, чёткое понимание инженерных схем и технологических тонкостей изготовления котельного оборудования. Без всего этого не стоит даже браться за работу.

Источник: http://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/piroliznyj-kotel-svoimi-rukami.html

Ссылка на основную публикацию